- •5 Масс-спектрометрия
- •5.1 Физическая сущность метода масс-спектрометрии
- •5.2. Масс-спектры с ионизацией электронным ударом
- •Гомологические серии ионов некоторых классов органических соединений
- •Изотопный состав некоторых элементов
- •5.3. Интерпретация масс-спектров с ионизацией эу
- •С чего начать?
- •5.3.1. Идентификация пика молекулярного иона
- •5.3.2. Фрагментация и перегруппировки
- •5.3.4. Общая характеристика масс-спектров некоторых классов органических соединений.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для усвоения теоретического материала
5.3. Интерпретация масс-спектров с ионизацией эу
Интерпретация масс-спектра включает в себя идентификацию молекулярного иона, фрагментных ионов и написание схемы фрагментации, что является не простой задачей. При этом, к сожалению, не существует общей методики обучения расшифровки масс-спектров, как это имеет место в других спектрофотометрических методах (ИК-, ЯМР-спектроскопия). Тем не менее, можно сформулировать основные этапы решения задачи интерпретации данных масс-спектрометрии.
С чего начать?
1. Обязательно необходимо иметь справочную литературу, где описаны основные закономерности фрагментации классов органических веществ, охарактеризованы наиболее часто встречающиеся фрагментные ионы (структурная формула, значение m/z) [Гордон, Преч].
Зачастую структурная формула исследуемого образца изначально предполагается, а значит, есть возможность установить класс органического вещества, посмотреть в справочной литературе основные закономерности фрагментации и с этих позиций попытаться проанализировать имеющиеся экспериментальные результаты.
2. Необходимо иметь максимально полную информацию об исследуемом образце (впрочем, это требования применимо ко всем методам идентификации органических веществ):
схема реакции, в результате которой получено соединение;
условия реакции (реагенты, растворитель);
исходные продукты, побочные продукты;
метод выделения и очистки (реагенты, растворитель);
результаты исследования данного соединения другими методами (ЯМР-Спектроскопия, ИК-спектроскопия).
3. Необходимо тщательно поработать с имеющимися базами спектральных данных (все современные масс-спектрометры снабжены базами данных, кроме того, существую базы данных в сетях Internet свободного доступа).
желательно иметь масс-спектр исходного продукта;
возможно, исследуемое вещество получали ранее и для него известен масс-спектр.
4. Уточнить и записать в рабочий журнал параметры съемки (марка масс-спектрометра, тип детектора, энергия ионизирующего излучения).
Приступить к анализу общего вида спектра:
определить, присутствует ли в спектре пик молекулярного иона;
выделить пики в области больших масс (как правило, интенсивность этих пиков не велика, но они несут существенную информацию о направлении фрагментации);
выделить в спектре наиболее интенсивные пики (как правило, они являются характеристическими для фрагментации определенного класса органических соединений);
выделить в спектре гомологические серии (они также характерны для фрагментации определенного класса органических соединений).
Далее задача интерпретации масс-спектра имеет несколько вариантов решения в зависимости от того, предполагается изначально какая-то структура или нет, фиксируется ли молекулярный ион, обнаружены ли «узнаваемые» фрагментные ионы или кластеры гомологических серий. Очевидно, что описать решения всех возможных вариантов задач невозможно, да и не целесообразно. Ниже мы приводим информацию, которая может помочь при определении молекулярного иона и направления фрагментации.